有机化学课程思政与工程认证有效融合探索
作者: 赵小红 陈政 李金芳
摘 要:在教学过程中实施课程思政和工程教育专业认证有效融合是培养在思想上爱党爱国爱人民、拥护社会主义道路的,同时在学科专业上达到与国际工程教育认证标准实效对接水平的国际公认的优秀人才的重要保障。该文介绍在成果导向教育理念指导下,贺州学院高分子材料与工程专业有机化学课程教学在课程目标、教学内容和方法和考核方式等方面融入思政教育与工程教育认证的方法探索及成效等,以期为其他课程建设提供参考。
关键词:课程思政;工程教育认证;有机化学;课程建设;探索
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)08-0127-05
Abstract: The effective integration of "curriculum politics" and "engineering education professional accreditation" in the teaching process give the essential guarantee for cultivating excellent talents who love the party, country and people, support the socialist in thought, at the same time, are international accepted as engineering education professional accreditation standards in discipline and specialty. Under the guidance of outcome based education concept, the effective integration of "curriculum politics" and "engineering education professional accreditation" in the course of Organic Chemistry of polymer materials and engineering specialty at the curriculum objectives, teaching contents and methods, assessment methods, etc. were recommend. It is hoped that this paper can provide reference for the curriculum construction.
Keywords: the ideological and political education in all courses; engineering education professional certification; Organic Chemistry; curriculum construction; exploration
贺州市碳酸钙资源丰富,在国内享有“重钙之都”的美誉,是贺州市三大千亿元产业之一。但目前在贺州市的碳酸钙企业大都以生产原料的形式对外销售,属于产业链最初级阶段,资源消耗大,污染大,利润低,碳酸钙产业亟待升级。因此,贺州市出台一系列招商引资政策,引进了一批企业,同时大力扶植条件成熟当地原有的碳酸钙企业尽快完成产业升级。
贺州学院(以下简称“本校”)是贺州市唯一一所高校。本校坚持“立足贺州、服务区域、面向基层、突出特色”的办学思路和坚持“发展应用型教育,培养应用型人才,建设应用型大学”为办学宗旨[1]。因此,材料与化学工程学院(碳酸钙学院)是在贺州学院建设特色鲜明高水平地方应用型大学的办学定位,积极服务广西碳酸钙和高性能新材料等千亿元产业和贺州全力东融、积极融入粤港澳大湾区等背景下,于2016年12月成立的。为推动学院人才培养与贺州碳酸钙产业发展相适应,2019年新增了高分子材料与工程本科专业,极大地丰富了贺州碳酸钙产业的内涵。
一 高分子材料与工程专业培养目标
本专业立足广西、面向全国,致力于培养适应区域经济和行业发展的需求,具有高度的社会责任感和职业道德,良好的人文素养、团队合作精神和健康的身心素质,牢固掌握高分子材料与工程专业的专业理论和专业技能,具备解决高分子材料与工程专业相关复杂工程问题的能力,能在高分子材料的合成、改性和成型加工等领域,特别是塑料、复合材料加工及应用等领域,从事产品和技术研发、工艺设计、分析检测、生产和经营管理等方面的与国际工程教育标准实效接轨的国际公认的应用型人才。
二 高分子材料与工程专业持续改革,不断提高教学质量
在成果导向教育理念引导下[2],以高分子材料与工程行业需求为起点和导向,反过来制定符合行业需要的合理的人才培养方案。根据人才培养方案架构合理的课程结构体系,根据每门课程在该专业理论知识体系中的作用和地位制定课程目标、教学内容与方法和考核方式方法。在每门课程的课程目标、教学内容和方法及考核方式方法等教学全过程中有机融入思政教育和工程教育专业认证要求。然后通过考查学生的学习成果和就业情况,结合行业人才需求变化,对人才培养方案制定、教学和考核等整个教学内容和过程进行持续改革。在向上螺旋循环持续的教学改革过程中,以学生为中心,着重关注学生的学习成果和就业状况。有机化学课程的持续改革是整个专业教学持续改革的一部分。
工程教育专业认证认为工科学生成长为能够独立组织和开展工程实践的专业人才分2个阶段。第一阶段,学生在校期间的专业理论知识体系学习阶段,以达到既定的毕业条件为达成的标准。第二阶段,毕业后从事本专业3~5年工作实践,以达到专业既定的培养目标为达成的标准。本文分析的是第一阶段的内容。
三 高分子材料与工程专业有机化学课程教学中思政教育与工程认证有效融合的探索
(一) 有机化学的地位和作用
有机化学课程是研究有机物的结构、命名、物化性质、制备、应用及与此相关的理论问题的科学,是一门理论性和实践性并重的课程,是高分子材料与工程专业本科生的必修课程,可为进一步学习后继专业课奠定基础。
(二) 有机化学课程的课程目标设计
从高校立德树人根本任务和高分子材料与工程专业培养目标可以看出,学生在毕业时不仅要在专业知识方面,而且要在思想道德素养方面达到相应指标。团队教师结合专业培养目标和有机化学课程特点修改教学大纲,制定体现课程思政和工程认证要求,包含专业知识的学习目标和思政教育目标的课程目标,也就是学生学习完后要取得的“成果”。
1 知识技能目标
详见表1“课程目标”一栏中的“知识技能型”,将其分解成“能将有机化学的知识用于工程问题的表述中”等共6个板块。主要是让学生了解有机化学的基本概念、学习目标和方法,掌握各类有机化合物的结构、命名、物理性质、化学性质、典型化合物性质及应用,掌握蒸馏、萃取、重结晶、回流和抽滤等基本设备的操作和有机合成成套设备使用,以及有机物分离纯化与分析和实验原理,能够将有机化学的专业基础知识用于材料工程问题的表述,进行实验报告的撰写等;能够进行实验数据处理与讨论分析,应用有机化学基本原理,有效识别和判断复杂工程问题的关键环节;根据研究对象特征,选择研究路线,设计实验方案,构建实验体系,安全地开展实验,包括样品制备、加工和测试,正确地采集实验数据;能够理解自己作为专业人员对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任,能够在工程实践中自觉履行责任。
2 思想道德素养目标
详见表1“课程目标”一栏中的“思想道德素养型”,将其分解成“具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力”等共4个板块。主要是让学生具有社会责任感和专业责任感,具有绿色、环保、创新意识和终身学习意识,具有爱国敬业、勤学奋斗、刻苦钻研、坚韧不拔、工匠和团队合作精神,具有较强的家国情怀、竞争与合作能力、良好的表达和人际交往能力等。
(三) 有机化学课程教学内容和方法改革
课程目标明确化后,采用逆向化方式进行教学设计[3],探寻合适的教学内容和方法,撰写教案。课程目标与内容和方法的改革关系见表1。表中“切入点”和“拓展内容”主要是针对教学内容,“达成途径”涉及内容和方法。
知识技能关注的指标主要是对专业知识掌握及运用知识解决工程问题的能力。内容上通过习题的拓展练习强化对知识的掌握,结合实验和实习、实训等课外实践活动的相关案例中实验报告、项目书的撰写和相关企业生产等,培养其运用知识解决工程问题的能力。在此,基于本专业设立目标,旨在立足广西,面向全国,适应区域经济和行业发展的需求实际,结合贺州碳酸钙产业实际和“互联网+”创新创业项目,本校区级重点实验室(广西碳酸钙资源综合利用重点实验室)、实习单位开展教学,增加有关碳酸钙的制备和改性用有机物类型及原理、碳酸钙作为填料的下游高分子产品等相关实例,让学生理论联系实际以增加其专业有用性认识和运用专业知识解决复杂工程问题的能力。方法上,通过教学方法的改革,如采用线上线下结合、翻转课堂和混合式教学等方式,让学生通过自学、听讲、练习和仿真实验操作等对各类物质结构、命名、物理性质和化学性质等专业知识和实验技能进行强化。邀请重点实验室平台教师和企业工程师参与到课程教学,通过听讲座或参观企业生产等方式,让学生更好地应用相关理论,识别和判断复杂工程问题。
思想道德素养培养是课程思政的重点。内容上可以绪论,各类物质的物理、化学性质及实验室安全,特别是以科学家命名的反应为切入点,结合当前时政,增加课程思政内容,如化学发展史及科学家故事,由物理化学性质引起的事故案例,引导其树立正确的职业责任感、良好的道德情操,做一个爱国敬业、勤学奋斗、刻苦钻研和坚韧不拔的工程人员。通过新型冠状病毒感染疫情以来抗疫物资和人员正反实例、化工厂因操作管理不当引起的安全事故分析引导学生关爱生命,要有安全意识、敬业精神、责任意识、规矩意识、大局意识、法律意识和大爱无私精神。方法上,可将故事案例的视频或图片文字材料整理成资料库,课前发给学生,布置任务让大家观看,课堂上引导分析;或在课堂上概括介绍并分析,再让大家课后观看详情;也可以先让学生自己查资料,然后以课堂提问的方式来引导分析;还可以把讲科学家故事与演讲、朗诵及表演等课外活动相结合,通过让学生自学、课堂听故事或谈感想等方式认识正确的人生观、价值观和世界观,树立正确的人生目标,锤炼个人的品质。
在课程教学过程中应注意以下方面。
1)在课程教学的全过程中,着重强调课前自学,强化学生自学意识,养成自学习惯和形成自学能力,目的是务必形成终生学习的意识和能力。这也是工程认证的要求之一。
2)在课程教学过程中,要经常反复地提醒学生该专业的培养目标和毕业后可能的从业状态和从业要求,可能为社会能做的贡献和能获得的收益,甚至可能的生活状态。有机化学课程在专业培养目标中的作用和地位,以及本门课程学习所要求达到的程度,所要学习的全部内容有哪些,现在完成哪些,还有哪些没有完成等。让学生清晰地知道自己是谁,从哪里来的,现在到了哪里,将来要到哪里去,要成为怎样的人。认知决定行为,正确的认知将促进学生制定职业规划和树立人生目标,激发学习内驱力,提高学习成效。
(四) 有机化学课程的考核方式改革
要准确、快速地了解学生对上述知识的掌握和在知识技能、思政素养上的提高,课程考核的改革也十分重要。为此,对有机化学课程的考核虽然在最终成绩的评定时仍采用平时成绩加期末成绩的方式,但增加了平时考核的比例,由原来的30%提高到50%,且在考核内容和方式上做了较大改革。平时成绩评定由课堂表现、课程作业和课堂考勤等构成,旨在了解学生对课程相关内容的掌握情况,是否具有独立思考分析能力、解决实际问题的能力和正确的三观等。考核方式上,理论课课堂表现主要通过课堂提问及讨论反馈等形式记录学生理解能力强弱、回答问题积极性与准确度和语言流畅度;实验课课堂表现主要通过提问和观察学生实验操作等形式记录学生实验操作规范度,遵守实验室安全规定的态度,实验结果与理论结果符合度等;理论课作业关注学生解题能力强弱、回答问题正确率和条理清晰度;实验课作业、预习报告关注学生能否根据研究对象特征,选择研究路线,设计实验方案;实验报告关注内容详实性、结构完整性、分析和讨论正确性,以及格式规范与字迹工整性等。考核内容上,从以往的多关注知识转向全面考核,课堂考勤、思政内容和动手及表达等也纳入考核范围,比如通过讲科学家故事、演讲或写感想等方式对价值观进行考核,通过专题强化和设计型实验等对工程能力进行考核。平时考核力求全面、及时,以便任课老师根据情况及时地做好教学内容与方法的改进。期末考试对标课程目标命题,加强解决复杂工程问题能力考题,增加思政考核的内容,使考核覆盖面更全,以提高考核的有效性。